lunedì 24 ottobre 2011

VIVERE SENZA OSSIGENO: SCOPERTA PROTEINA NELLE PIANTE

I ricercatori del S. Anna di Pisa scoprono la proteina che permette alle piante di vivere senza ossigeno. I risultati pubblicati sulla rivista Nature.

Correva l’anno 1898 ed esperti di tutto il mondo, riuniti nella prima conferenza di pianificazione urbana della storia, preconizzavano un tragico futuro per la città di New York, sommersa ogni giorno da duemila tonnellate di letame di cavallo. A risolvere il problema, di lì a poco, sarebbe arrivata però l’automobile...

Lungi dall’essere un invito a ridimensionare i rischi dei cambiamenti climatici, questa lezione dovrebbe invece servire a riporre un po’ più di fiducia nella scienza, nella tecnologia e nel progresso.


Ora una buona notizia che, guarda caso, ha anch’essa a che fare con un problema di sommersione, arriva da Nature, che la pubblica oggi 23 ottobre 2011: i ricercatori della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa e i loro colleghi del Max Planck Institute e dell’Università di Utrecht hanno raggiunto un risultato a dir poco prezioso per un’umanità che ha sempre più bocche da sfamare e meno terreni da coltivare. 

Hanno scoperto il sensore dell’ossigeno delle piante, un meccanismo biochimico che permette la sopravvivenza anche sott’ acqua, in condizioni di ipossia. Si tratta di una particolare proteina presente nella cellula vegetale (RAP2.12), che in condizioni normali – cioè in presenza di ossigeno- viene regolarmente distrutta dalla pianta: man mano, però, che la disponibilità di ossigeno diminuisce, la proteina RAP2.12 si stabilizza attivando una risposta di tipo adattativo.

Pierdomenico Perata, coordinatore del gruppo di ricerca del Sant’Anna e coordinatore del Plant Lab (Istituto di Scienze della Vita) spiega che “nella proteina RAP2.12 un amminoacido cisteina è particolarmente destabilizzante, in quanto soggetto a ossidazione da parte dell’ossigeno atmosferico; ma, se la pianta viene sommersa, la conseguente bassa disponibilità di ossigeno protegge la cisteina dall’ossidazione. La proteina RAP2.12 diviene quindi stabile in assenza di ossigeno e svolge un ruolo determinante nell’attivare geni che conferiscono alla pianta la capacità di sopravvivere a lungo anche se sommersa”.

Questa scoperta apre la strada alla selezione di nuove e più resistenti varietà vegetali, in grado di sopravvivere ai sempre più frequenti allagamenti causati da fenomeni di piovosità estrema. Ma la conoscenza di questo meccanismo consentirà di comprendere meglio anche meccanismi fisiologici dell’uomo. 

Francesco Licausi (foto), primo autore dell’articolo pubblicato su Nature, precisa infatti che il meccanismo scoperto è presente nella maggior parte degli organismi viventi ed è particolarmente importante perché proprio nell’uomo “l’ossigeno ricopre un ruolo fondamentale: per esempio nel determinare la resistenza dei tumori alla chemioterapia”.


Pubblicazione:


“Oxygen sensing in plants is mediated by an N-end rule pathway for protein destabilisation”
 
Nature, Advance Online Pubblication 23 October 2011, DOI: 10.1038/nature10536
Autori: Francesco Licausi, Monika Kosmacz, Daan A. Weits, Beatrice Giuntoli, Federico M. Giorgi, Laurentius A. C. J. Voesenek, Pierdomenico Perata, Joost T. van Dongen 


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